Jak funguje bojový robot
Bojový robot je dálkově ovládaný stroj postavený k jedinému účelu: vyřadit soupeře v aréně. Není autonomní, řídí ho člověk vysílačkou. Skládá se z pěti základních částí — ovládání, pohonu, napájení, rámu a zbraně. Váhové kategorie začínají na 150 gramech, takže první robot se vejde do krabice od bot.
Roboti, které znáš z televizní show BattleBots, jsou stejná technika ve větším měřítku. Rozdíl je v hmotnosti a rozpočtu, ne v principu.
Co je vlastně bojový robot
Základ je jednoduchý: podvozek s motory, přijímač, baterie a nějaká forma zbraně. Robot musí unest zásah, udržet se na kolech a zároveň zůstat pod hmotnostním limitem své kategorie. Právě ten limit dělá stavbu zajímavou — každý gram na pancíři chybí jinde.
Souboj obvykle končí jedním ze dvou způsobů. Buď soupeř přestane jezdit, nebo ho vytlačíš z arény. Druhá cesta je pro začátečníky často schůdnější než snaha o efektní destrukci: robot, který spolehlivě jezdí a tlačí, porazí spoustu ambicióznějších konstrukcí, které se rozpadnou v první minutě.
Anatomie bojového robota
Každý robot je jiný, ale komponenty se opakují. Tohle je pět částí, které musíš vyřešit vždycky.
Ovládání — vysílačka a přijímač
Vysílačka (transmitter, zkráceně Tx) je ovladač v tvé ruce. Přijímač (receiver, Rx) sedí uvnitř robota a signál přebírá. Komunikují spolu přes rádiový protokol — a tady je první past: různé modely spolu mluvit nemusí. Než něco koupíš, ověř si, že vysílačka a přijímač používají stejný protokol.
Osvědčená kombinace pro začátek je vysílačka Flysky FS-i6 s přijímačem FS2A. Je dostupná, spolehlivá a hlavně má paměť modelů — do jedné vysílačky si uložíš víc robotů a mezi profily jen přepnáš. Až budeš mít druhého robota, oceníš to.
Vysílačka je dlouhodobá investice. Přežije několik robotů, takže se nevyplatí šetřit na nejlevnějším kusu, který zvládne jediný model.
Regulátory otáček (ESC)
ESC převádí příkazy z přijímače na napětí pro motor. Čím víc pohneš páčkou, tím vyšší napětí a tím rychleji se motor točí. Bez ESC motor umí jen dva stavy: stojí, nebo jede naplno.
Dělí se podle typu motoru:
- Brushed (kartáčové) — pro běžné stejnosměrné motory s převodovkou, dva vodiče
- Brushless (bezkartáčové) — pro výkonnější motory, typicky zbraňové, tři vodiče
Standardní ESC obsluhuje jeden motor. Existují ale i duální regulátory, které zvládnou dva najednou — pro dvoukolový podvozek je to úspora místa i váhy. V nabídce součástek najdeš obě varianty včetně duálních v několika proudových třídách.
Pohon — motory a kola
Pohon rozhoduje o tom, jestli robota dokážeš dostat z problému. Rychlost a tažná síla stojí na motorech a kolech.
Nejčastěji se používají stejnosměrné brushed motory s převodovkou. Uvnitř mají vinutou cívku v magnetickém pouzdru a točí se, když jimi projde proud. Jsou levné, odolné a snadno se řídí. Bezkartáčové motory jsou výkonnější a účinnější, ale potřebují speciální ESC a tři vodiče místo dvou.
U kol se vyplatí experimentovat. Rozhoduje trakce — robot, který protáčí kola, netlačí. Čtyři kola nebo pásy dávají lepší přilnavost, protože celá hmotnost robota leží na poháněných kolech, ale stojí to víc gramů než dvoukolový podvozek.
Na pneumatiky se dá použít leckdy překvapivě obyčejný materiál: gumičky, lego pneumatiky, o-kroužky, sanitární silikon nebo odlévaný polyuretan. Když nechceš experimentovat, gumová kola 23 × 7 mm jsou pro antweight kategorii osvědčená volba.
Napájení — LiPo baterie a BEC
Většina bojových robotů jede na LiPo (lithium-polymerových) bateriích. Jsou malé, lehké a dají hodně proudu. Zacházet se s nimi ale musí opatrně — nabíjej je jen určenou nabíječkou a poškozený článek nikdy nepoužívej.
Problém je v napětí. Baterie dává víc, než snese přijímač, který obvykle chce 5 V. Řeší to BEC (Battery Eliminator Circuit) — měnič, který vyšší napětí sníží. Spousta ESC má BEC už zabudovaný, takže ho nemusíš kupovat zvlášť. Ověř si to ale předem, ať nestojíš před hotovým robotem, který nemá čím napájet elektroniku.
Rám a konstrukce
Rám drží všechno pohromadě a přebírá zásahy. U antweight robotů do 150 gramů dnes většina staví ze 3D tisku — nejčastěji z TPU, které je pružné a náraz spíš pohltí než přenese dál. Tvrdší materiály jako PLA praskají.
Dalšími ověřenými materiály jsou polykarbonát, hliník, titan a v případě, že se robot vejde do váhového limitu, tak i ocel. Čím vyšší kategorie, tím spíš přijde na řadu kombinace: tištěné tělo plus kovové pancéřové díly na exponovaných místech.
Zbraně
Zbraň je to, co robota definuje — postav takovou, která tě bude bavit. Přehled základních typů:
- Klíny (wedges)
Předek robota ve tvaru klínu ti umožní dostat se pod soupeře, díky čemu ho můžeš tlačit, převracet nebo napálit do stěny. Často se přidává acetátová fólie pro ještě nižší profil.
- Zvedáky a kleště
Fungují na principu ramene, které zespodu protivníka přizvedává nebo naopak zeshora svírá ve stylu kleští. Pohání je obvykle serva připojená přímo do přijímače.
- Sekery, kladiva
Rameno, které rychlým pohybem padá dolů. Dá se postavit pomocí brushed převodového motorku a samostatného ESC — podobně jako pohon.
- Rotující zbraně (spinner)
Nejnáročnější typ — vyžaduje brushless motor a brushless ESC. Roztočená hmota vrací do robota stejnou energii, jakou předá soupeři, takže špatně vyvážený spinner rozbíje nejdřív sám sebe. Nedoporučujeme začínat spinnerem jako prvním robotem a nikdy netestuj mimo bezpečnou arénu.
Klín bez pohyblivých částí je proto pro prvního robota rozumná volba: nemá co se rozbít a proti nezkušeným soupeřům funguje překvapivě dobře. Podrobný rozbor jednotlivých konstrukcí najdeš v přehledu typů bojových robotů.
Váhové kategorie
Hmotnost určuje všechno ostatní — rozpočet, materiály i to, kde můžeš soutěžit.
| Kategorie | Limit | Pro koho |
|---|---|---|
| Antweight | 150 g | první robot, nejlevnější vstup |
| Beetleweight | 1,5 kg | vyšší výkon, dražší komponenty |
Antweight je standardní start. Komponenty jsou levné, robot se vejde do krabice a při havárii nezničíš měsíční rozpočet. Přesná pravidla včetně povolených zbraní a bezpečnostních požadavků najdeš v pravidlech kategorie antweight.
Kolik stojí první robot
Orientačně pro antweight, ceny z našeho e-shopu:
| Díl | Řádově |
|---|---|
| Vysílačka s přijímačem | 1 300 Kč |
| Motory a kola | 300–600 Kč |
| ESC | 200–400 Kč |
| Baterie a drobná elektronika | 300–500 Kč |
| Tisk těla | materiál za desetikoruny |
Vysílačka je nejdražší položka a zároveň jediná, kterou koupíš jednou za několik let. Zbytek se dá pořídit postupně.
Pět chyb, které dělá skoro každý poprvé
Většina prvních robotů neselže kvůli špatnému nápadu, ale kvůli detailu, na který se zapomnělo.
Nekompatibilní vysílačka a přijímač. Nejčastější a nejotravnější chyba. Dva kusy od různých výrobců spolu nemusí mluvit ani když vypadají stejně. Kupuj je jako pár, nebo si předem ověř protokol.
Silná zbraň, slabý pohon. Robot, který se nedokáže pohnout, prohraje bez ohledu na to, co má nahoře. Pohon a ovladatelnost si zaslouží víc rozpočtu než efektní zbraň — a začátečníci to skoro vždycky dělají obráceně.
Podcenění hmotnosti. Váha ubývá rychleji, než čekáš. Šrouby, konektory, kabely a lepidlo dohromady snadno seberou desítky gramů, což je u antweight limitu 150 g pětina rozpočtu. Važ průběžně, ne až na konci.
Špatný materiál těla. PLA je tuhé a při nárazu praská. TPU je pružné a energii pohltí. Pro prvního robota je TPU skoro vždycky lepší volba, i když se hůř tiskne.
Žádné náhradní díly na turnaji. Zápasy jdou rychle po sobě a mezi nimi se opravuje. Náhradní kolo, pár konektorů a nabitá druhá baterie rozhodnou o tom, jestli odjedeš celý turnaj, nebo skončíš po prvním souboji.
Jak si to vyzkoušet naživo
Číst o robotech je jedna věc, stát u arény druhá. Nejrychlejší cesta dovnitř nevede přes hotového robota — stačí přijít a dívat se. Na turnajích i na akcích Maker Faire se dá zblízka prohlédnout, jak to ostatní vyřešili, a zeptat se na věci, které se z textu nedozvíš.
Připravený stavět? Pokračuj návodem jak postavit bojového robota, který projde stavbu krok za krokem.
Stavíš prvního robota a něco nesedí? Zeptej se na našem Discordu — je tam parta lidí, kteří si tím prošli.
Časté dotazy
Je bojový robot autonomní?
Ne. Bojové roboty ovládá člověk vysílačkou po celou dobu zápasu. S autonomní robotikou nemají společného skoro nic — blíž mají k RC modelům.
Jak těžký je první bojový robot?
Nejnižší kategorie antweight má limit 150 gramů. To je zhruba váha mobilního telefonu a vejde se do krabice od bot.
Musím umět programovat?
Ne. Základní robot žádný kód nepotřebuje — vysílačka mluví přímo s přijímačem a ten s regulátory. Programování přijde na řadu až u pokročilejších konstrukcí.
Jak dlouho trvá postavit prvního robota?
Při stavbě z hotových dílů počítej s několika víkendy. Nejvíc času sežere ladění podvozku a tisk těla, ne samotná montáž.